本文關(guān)鍵詞：鋼管倒棱機(jī)夾緊機(jī)構(gòu)系列的優(yōu)化設(shè)計(jì)

  更多相關(guān)文章： 倒棱機(jī) 夾緊機(jī)構(gòu) 參數(shù)化設(shè)計(jì) ADAMS 優(yōu)化設(shè)計(jì) 系列優(yōu)化

【摘要】：被譽(yù)為工業(yè)發(fā)展“血管”的鋼管在國民經(jīng)濟(jì)中占有重要的地位。全自動(dòng)鋼管端面銑頭倒棱機(jī)是現(xiàn)代鋼管生產(chǎn)過程中不可缺少的設(shè)備之一,主要在鋼管的精整加工階段對(duì)鋼管的端面進(jìn)行平頭,去毛刺和倒棱坡口成型等工作。為保證鋼管的精整的質(zhì)量和效率,設(shè)計(jì)合理的夾緊裝置是一項(xiàng)重要的工作。鋼管夾緊裝置應(yīng)準(zhǔn)確的定位需加工的鋼管端面的位置,將鋼管夾緊并緊固,防止鋼管在切削力、慣性力、離心力以及重力等外力的作用下發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)、滑動(dòng)、位移和振動(dòng)等,使鋼管端面與刀具及切削成形運(yùn)動(dòng)過程保持準(zhǔn)確的位置。本文在總結(jié)各類經(jīng)典夾具的基礎(chǔ)上對(duì)鋼管夾緊裝置進(jìn)行了全新的設(shè)計(jì),提出了多連桿式夾緊裝置,并對(duì)該夾緊機(jī)構(gòu)做了一下研究:(1)根據(jù)設(shè)計(jì)的多連桿式夾緊機(jī)構(gòu),計(jì)算出該機(jī)構(gòu)夾緊鋼管加工時(shí)的切削力(圓周力和平端面力),計(jì)算了卡鉗夾緊力以及鋼管被夾緊切削時(shí)的彈性變形量。通過STEP函數(shù)仿真模擬夾緊力的作用過程,并在ADAMS-View模塊中對(duì)夾緊力進(jìn)行了模擬測(cè)量驗(yàn)證,結(jié)果顯示計(jì)算值與仿真過程中的測(cè)量值相對(duì)誤差為3.01%,兩者相差在±5%以內(nèi)。由此可見,ADAMS建立的仿真模型非常接近鋼管生產(chǎn)的實(shí)際工作夾緊力情況。(2)基于Φ76鋼管夾緊機(jī)構(gòu)創(chuàng)建18個(gè)設(shè)計(jì)變量,并進(jìn)行了參數(shù)化建模及優(yōu)化設(shè)計(jì)。根據(jù)夾緊裝置整體尺寸要求提出了兩種優(yōu)化思路。結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)需要及經(jīng)濟(jì)性考慮,最終選擇不改變夾緊機(jī)構(gòu)整體尺寸,僅改變內(nèi)部桿件尺寸及各桿件的連接位置的方案,獲得了結(jié)構(gòu)的最合理參數(shù),使氣缸做功的最大驅(qū)動(dòng)力減少了36.6%,平均驅(qū)動(dòng)力減少了19.9%,極大地降低了生產(chǎn)加工的能耗。(3)針對(duì)鋼管口徑型號(hào)不一,對(duì)夾緊機(jī)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)將是一項(xiàng)復(fù)雜的工作,提出了系列優(yōu)化的方案,根據(jù)分析選取合適的中間設(shè)計(jì)變量建立與鋼管外徑之間參數(shù)關(guān)系,選取卡鉗兩鉸接間距離為中間變量,并將其創(chuàng)建為DV_19。通過改變DV_19的數(shù)值進(jìn)行系列優(yōu)化,優(yōu)化后,氣缸連桿的長度尺寸變?yōu)榱?鉗座連桿的尺寸減小約56.7%~66.8%,且鉗座連桿的中間鉸接與鉗口連桿處鉸接重合,此時(shí)鉗座連桿變?yōu)槎U,不再是受三個(gè)力的桿件。氣缸最大驅(qū)動(dòng)力降低了36.0%~39.9%,相同工況下,能耗降低19.0%~23.6%。(4)對(duì)影響機(jī)構(gòu)的關(guān)鍵長度尺寸進(jìn)行了參數(shù)化計(jì)算,系列優(yōu)化結(jié)果為其他各口徑夾緊裝置的設(shè)計(jì)提供了理論依據(jù)。同時(shí)對(duì)卡鉗進(jìn)行了有限元分析,結(jié)果符合要求。
【關(guān)鍵詞】：倒棱機(jī) 夾緊機(jī)構(gòu) 參數(shù)化設(shè)計(jì) ADAMS 優(yōu)化設(shè)計(jì) 系列優(yōu)化
【學(xué)位授予單位】：天津理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TG75
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 緒論10-15
• 1.1 課題研究的背景及來源10-11
• 1.1.1 鋼管發(fā)展的現(xiàn)狀及趨勢(shì)10
• 1.1.2 課題來源10-11
• 1.2 鋼管端面銑頭倒棱平頭的作用及鋼管加工過程11-12
• 1.3 鋼管銑頭倒棱領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀和發(fā)展方向12-13
• 1.4 本課題研究的意義及主要內(nèi)容13-15
• 1.4.1 本課題研究的意義13
• 1.4.2 本課題的主要內(nèi)容13-15
• 第二章 全自動(dòng)鋼管端面銑頭倒棱機(jī)夾具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)15-20
• 2.1 機(jī)床夾具簡(jiǎn)介15-16
• 2.1.1 機(jī)床夾具定義及作用15
• 2.1.2 夾具的基本組成15-16
• 2.2 典型夾具結(jié)構(gòu)及工作原理簡(jiǎn)介16-17
• 2.3 本文研究夾具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)17-19
• 2.3.1 新型倒棱機(jī)鋼管夾緊機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)及其工作原理17
• 2.3.2 驅(qū)動(dòng)方式的選擇17-19
• 2.4 本章小結(jié)19-20
• 第三章 卡鉗夾緊力和彈性變形量的計(jì)算及驗(yàn)證20-27
• 3.1 計(jì)算鋼管加工切削力20-21
• 3.1.1 圓周力的計(jì)算20
• 3.1.2 平端面力的計(jì)算20-21
• 3.2 卡鉗夾緊力的計(jì)算21-22
• 3.3 鋼管彈性變形量的計(jì)算22-23
• 3.4 夾緊力的測(cè)量驗(yàn)證23-26
• 3.4.1 虛擬樣機(jī)技術(shù)技術(shù)軟件ADAMS的簡(jiǎn)介23-24
• 3.4.2 夾緊力的測(cè)量24-26
• 3.5 本章小結(jié)26-27
• 第四章 基于ADAMS的Φ76 鋼管夾具的優(yōu)化設(shè)計(jì)27-36
• 4.1 鋼管夾具動(dòng)力學(xué)優(yōu)化分析27-35
• 4.1.1 優(yōu)化目標(biāo)27
• 4.1.2 模型建立及其參數(shù)化27-32
• 4.1.3 自變量參數(shù)范圍的確定32
• 4.1.4 根據(jù)靈敏度分析選擇優(yōu)化參數(shù)32-33
• 4.1.5 優(yōu)化結(jié)果及分析33-35
• 4.2 本章小結(jié)35-36
• 第五章 鋼管倒棱機(jī)多連桿夾緊機(jī)構(gòu)系列的優(yōu)化36-54
• 5.1 模型建立及其參數(shù)化36-46
• 5.1.1 系列優(yōu)化的目標(biāo)和關(guān)鍵點(diǎn)36
• 5.1.2 中間參數(shù)的選擇36-37
• 5.1.3 夾緊機(jī)構(gòu)系列的參數(shù)化推導(dǎo)37-42
• 5.1.4 夾緊機(jī)構(gòu)優(yōu)化參數(shù)的選取42-43
• 5.1.5 夾緊機(jī)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)43-46
• 5.2 系列優(yōu)化夾緊機(jī)構(gòu)與鋼管口徑參數(shù)關(guān)系46-51
• 5.2.1 各口徑優(yōu)化結(jié)果的對(duì)比46-50
• 5.2.2 系列優(yōu)化后關(guān)鍵尺寸與鋼管口徑的參數(shù)關(guān)系計(jì)算50-51
• 5.3 卡鉗的有限元分析51-53
• 5.3.1 卡鉗有限元模型的建立51-52
• 5.3.2 靜力仿真結(jié)果分析52-53
• 5.4 本章小結(jié)53-54
• 第六章 結(jié)論與展望54-56
• 6.1 課題總結(jié)54
• 6.2 課題展望54-56
• 參考文獻(xiàn)56-58
• 發(fā)表論文和科研情況說明58-59
• 致謝59-60
• 附錄-1 Ф76 鋼管夾緊機(jī)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)60-63
• 附錄-2 鋼管夾緊機(jī)構(gòu)系列的優(yōu)化設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)63-71

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 張清,王濤,屈小慶;雙向浮動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)[J];機(jī)械工程師;2000年01期

2 張清,屈小慶,王濤;實(shí)用的雙向浮動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)[J];機(jī)械制造;2001年05期

3 吳海濤,梁漢新,張亞軍;一種液性塑料定心夾緊機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)[J];河南師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2002年02期

4 崔德臣;一種新型夾緊機(jī)構(gòu)[J];機(jī)械工程師;2002年05期

5 溫俊凱;液性塑料定心夾緊機(jī)構(gòu)的應(yīng)用[J];工程機(jī)械;2002年05期

6 崔麗娟;介紹一種快速夾緊機(jī)構(gòu)[J];磚瓦;2003年10期

7 溫兆麟,陳新,鄭德濤;三種新型的快速夾緊機(jī)構(gòu)[J];機(jī)電產(chǎn)品開發(fā)與創(chuàng)新;2004年05期

8 喬書安;;柔軟夾緊機(jī)構(gòu)[J];機(jī)械工人.冷加工;1981年09期

9 羅運(yùn)海;可聯(lián)動(dòng)的雙向夾緊機(jī)構(gòu)[J];組合機(jī)床;1983年12期

10 郭錫善;;快速夾緊機(jī)構(gòu)[J];機(jī)械工人.冷加工;1984年10期

中國重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 劉明珠;龍斌;王克寬;;深水法蘭連接機(jī)具夾緊機(jī)構(gòu)夾緊力與管道承載能力研究[A];2010年度海洋工程學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2010年

2 葉良武;劉志仙;孫佳楠;;某發(fā)射裝置傳動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)維修性改進(jìn)[A];武備維修保障理論與應(yīng)用：中國造船工程學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)論文集.3[C];2013年

3 陳彬;樊延良;王斌修;;一種新型電控永磁夾模系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[A];2007年中國機(jī)械工程學(xué)會(huì)年會(huì)論文集[C];2007年

4 陳彬;樊延良;王斌修;;一種新型電控永磁夾模系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[A];2007年中國機(jī)械工程學(xué)會(huì)年會(huì)之第12屆全國特種加工學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2007年

中國重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 ;鋁材切片機(jī)床[N];中國有色金屬報(bào);2003年

2 ;鋁材切片機(jī)[N];中國有色金屬報(bào);2002年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 趙浩林;高壓水射流割縫機(jī)液壓推進(jìn)系統(tǒng)研究[D];太原理工大學(xué);2016年

2 陳長貴;硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車刀夾緊有限元分析與試驗(yàn)[D];湘潭大學(xué);2016年

3 劉錫軍;鋼管倒棱機(jī)夾緊機(jī)構(gòu)系列的優(yōu)化設(shè)計(jì)[D];天津理工大學(xué);2016年

4 劉磊;剎車片夾緊機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)及熱—結(jié)構(gòu)耦合分析[D];浙江理工大學(xué);2015年

5 鄭輝;螺栓定位夾緊機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)可靠性分析[D];鄭州輕工業(yè)學(xué)院;2015年

6 金晶;面向浮動(dòng)切削坡口機(jī)的新型內(nèi)漲式夾緊機(jī)構(gòu)的研究[D];河北工業(yè)大學(xué);2013年

7 劉凡;基于AD+TRIZ快速夾緊機(jī)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)[D];蘇州大學(xué);2013年

8 李國棟;夾緊順序與夾具布局的同步優(yōu)化及穩(wěn)定性分析[D];大連理工大學(xué);2008年

9 張坤明;孔系組合夾具夾緊方案自動(dòng)規(guī)劃方法的研究[D];河海大學(xué);2005年

10 許文濤;基于Pro/ENGINEER的WFCAD的開發(fā)與實(shí)踐[D];蘭州理工大學(xué);2004年

，

本文編號(hào)：1081499